記得剛畢業的時候看過一篇文章,說汽車啟動一次消耗的電量需要發動機連續運行20分鐘才可以補充上。當時信以為真,每次開車都儘量避免多餘的啟動。後來逐漸瞭解後發現那個說法實際上並不是很正確。那麼到底發動機運行多久才可以將啟動時耗費的電量補充上呢?我們就來分析一下吧。
汽車起動機
首先計算啟動一次耗費的電量
以2KW的啟動機為例,一般家用車電瓶都是12V,則起動機正常工作電流為166.7安時。直流電動機啟動瞬間電流值一般為額定電流值的5-7倍,我們就按5倍算,是833.5安時,正常情況下起動機3秒內就可以將車輛發動起來。其中有一秒電流是833.5安時,剩下兩秒是額定電流166.7安時。則啟動一次耗費的電量是833.5A*1s/3600s+166.7A*2s/3600s=0.23安時+0.09安時=0.32安時。
接下來計算充電時間
普通鉛酸蓄電池最佳充電電流為其標示容量的1/10,我們用12伏60安時的蓄電池來計算,其最佳充電電流為6安。在這裡需要注意一個問題,就是當時在問答裡很多車友都有疑問的問題:怠速下會不會充電?我們首先來看汽車發電機的一些參數:
車用發電機技術條件
上圖摘自QC/T729-2005《車用交流發電機技術條件》,這是對發電機輸出電壓的要求,從上圖我們可以看出來發電機在幾乎整個轉速區間裡輸出電壓都是十分穩定的。然後接著看圖:
發電機電流
上圖描述了發電機在不同轉速下輸出電流值的大小。我們還是用最常見的80A發電機來說,在發電機轉速達到1500轉的時候就可輸出32安的電流。發電機是通過皮帶連接在發動機上的,而且發電機皮帶輪特別小,所以怠速狀態下發電機的實際轉速輕輕鬆鬆高於1500轉。所以說
然後就可以計算充電時間了,充電電流6安,要把消耗掉的0.32安時電量補充上需要的時間就是0.32AH/6A=0.053h,換算成分鐘數也就是3.2分鐘。而實際充電中電瓶的內阻,導線的電阻等等都會消耗掉一部分充電電流,所以一般在計算充電時間時計算出來的理論時間都要乘以一個損耗係數,鉛酸蓄電池的一般為1.25.所以我們最終得出的充電時間就是3.2*1.25=4分鐘。